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3D打印創(chuàng)客教室 / LABORATORY
3D打印創(chuàng)客教室創(chuàng)建整體解決方案
一、國家政策與規(guī)定
中小學(xué)綜合實踐活動課程指導(dǎo)綱要
（摘錄）
（摘錄）
為全面貫徹黨的教育方針，堅持教育與生產(chǎn)勞動、社會實踐相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生深入理解和踐行社會主義核心價值觀，充分發(fā)揮中小學(xué)綜合實踐活動課程在立德樹人中的重要作用，特制定本綱要。
（二）學(xué)段目標
1.小學(xué)階段具體目標
（4）創(chuàng)意物化：通過動手操作實踐，初步掌握手工設(shè)計與制作的基本技能；學(xué)會運用信息技術(shù)，設(shè)計并制作有一定創(chuàng)意的數(shù)字作品。運用常見、簡單的信息技術(shù)解決實際問題，服務(wù)于學(xué)習(xí)和生活。
2.初中階段具體目標
（4）創(chuàng)意物化：運用一定的操作技能解決生活中的問題，將一定的想法或創(chuàng)意付諸實踐，通過設(shè)計、制作或裝配等，制作和不斷改進較為復(fù)雜的制品或用品，發(fā)展實踐創(chuàng)新意識和審美意識，提高創(chuàng)意實現(xiàn)能力。通過信息技術(shù)的學(xué)習(xí)實踐，提高利用信息技術(shù)進行分析和解決問題的能力以及數(shù)字化產(chǎn)品的設(shè)計與制作能力。
3.高中階段具體目標
（4）創(chuàng)意物化：積極參與動手操作實踐，熟練掌握多種操作技能，綜合運用技能解決生活中的復(fù)雜問題。增強創(chuàng)意設(shè)計、動手操作、技術(shù)應(yīng)用和物化能力。形成在實踐操作中學(xué)習(xí)的意識，提高綜合解決問題的能力。
教育部發(fā)布的”設(shè)計制作活動（信息技術(shù)）推薦主題及其說明”
（摘錄）
（摘錄）
設(shè)計制作活動（信息技術(shù)）推薦主題及其說明
| 學(xué)段 | 活動主題 | 簡要說明 |
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3-6 年級 |
11.三維趣味設(shè)計 | 了解三維設(shè)計的基本思路，理解三維設(shè)計的應(yīng)用，用三維建模軟件設(shè)計一些與學(xué)習(xí)、生活相關(guān)的物品，親歷在綜合情境下運用多種技術(shù)實現(xiàn)個性化、定制化產(chǎn)品研發(fā)的過程。學(xué)會利用技術(shù)解決真實問題，并初步感受文化創(chuàng)意產(chǎn)品的傳播規(guī)律。 |
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7-9 年級 |
10.開源機器人初體驗 | 通過常見的電子模塊，用3D打印或者激光切割等方式自制各種結(jié)構(gòu)件，結(jié)合開源硬件，設(shè)計有行動能力的機器人。初步了解仿生學(xué)，分析生物的過程和結(jié)構(gòu)，并把得到的分析結(jié)果用于機器人的設(shè)計，體驗跨學(xué)科學(xué)習(xí)。 |
設(shè)計制作活動（勞動技術(shù)）推薦主題及其說明
| 學(xué)段 | 活動主題 | 簡要說明 |
| 7-9年級 | 9.3D設(shè)計與打印技術(shù)的初步應(yīng)用 | 了解3D打印技術(shù)原理，學(xué)習(xí)三維建模的方法和使用3D打印機的方法，了解3D打印的限制條件，學(xué)習(xí)產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)考慮的基本原則以及設(shè)計中的人機關(guān)系；運用3D打印技術(shù)進行創(chuàng)新設(shè)計，打印簡單模型。認識與掌握先進技術(shù)，提高創(chuàng)新設(shè)計能力。有條件的學(xué)校可以配備多種打印方式與打印材料的3D打印機。 |
| 11.基于激光切割與雕刻的創(chuàng)意設(shè)計 | 了解激光切割的技術(shù)原理，會操作激光切割機，學(xué)習(xí)使用計算機輔助設(shè)計類軟件，設(shè)計模型構(gòu)件并進行激光切割，組裝成立體模型；了解激光雕刻的技術(shù)原理，會進行構(gòu)件表面的雕刻設(shè)計與操作。了解與認識先進技術(shù)，激發(fā)創(chuàng)新意識，搭建創(chuàng)意設(shè)計的快速展現(xiàn)平臺。 | |
| 13.“創(chuàng)客”空間 | 大膽想象，提出符合設(shè)計原則且具有一定創(chuàng)造性的構(gòu)思方案，主動參與創(chuàng)新實踐，自主確定創(chuàng)新作品主題并進行設(shè)計，完成制作，實現(xiàn)奇思妙想。注意傳統(tǒng)手工技術(shù)與現(xiàn)代技藝結(jié)合，在技術(shù)創(chuàng)新實踐過程中，提升技術(shù)并交流創(chuàng)意，提高批判質(zhì)疑和問題解決能力，弘揚“創(chuàng)客”精神。 |
二、我們的方案思路
圍繞教育部對中小學(xué)實踐課的要求，從”積極參與動手操作實踐，增強創(chuàng)作設(shè)計能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識”這個目標出發(fā)，先易后難，由淺入深培養(yǎng)學(xué)生用3D打印筆、3D打印機親自動手制作、組裝作品，而后培養(yǎng)鍛煉學(xué)生自己進行3D設(shè)計的能力，讓學(xué)生能夠通過設(shè)計表達自己的創(chuàng)意，最后通過具體的實踐案例，讓學(xué)生了解體驗從構(gòu)思創(chuàng)意、設(shè)計表達創(chuàng)意，再用各種工具和設(shè)備，將自己的創(chuàng)意制作出來這一系統(tǒng)的流程，假以時日，學(xué)生就能結(jié)合學(xué)到的知識和日常實踐，對學(xué)習(xí)生活中遇到的一些小問題，形成自己的解決辦法，并能自己動手付諸實施。整個的學(xué)習(xí)過程，既培養(yǎng)了學(xué)生的動手實踐能力，也注重了創(chuàng)造意識的養(yǎng)成，這便是創(chuàng)新的能力。
三、整個 3D打印創(chuàng)客教室的配置內(nèi)容
1、Yuchu3d D200 3D打印機 : 3D打印機是實現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計與制作作品的典型設(shè)備，具有操作簡單，安全，成本低的特點，非常適合用于學(xué)生動手實踐和創(chuàng)新設(shè)計能力的培養(yǎng)。我們的 Yuchu3d D200 3D打印機簡單易操作，性能穩(wěn)定，性價比高，維護簡單，在中小學(xué)創(chuàng)客教學(xué)過程中廣受歡迎。
2、3D建模軟件：學(xué)生通過3D建模軟件能夠?qū)⒆约旱膭?chuàng)意表達出來，以一種數(shù)字化的形式呈現(xiàn)出來，進而可以通過數(shù)字化制作設(shè)備將這一創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實。學(xué)會使用3D建模軟件，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計能力和創(chuàng)新意識的不可缺少的一步。本方案中提供的3D建模軟件是專為中小學(xué)生入門學(xué)習(xí)而研發(fā)，使用方法簡單而功能不簡單。
3、手工造物機：手工造物機是一款利用真空成型原理制作具體作品的小設(shè)備。這款設(shè)備偏向于動手實踐，不需要3D建模，和3D打印機配合使用能夠發(fā)揮更大的作用，既適合低年級學(xué)生也適合高年級學(xué)生。
4、彩色3D打印設(shè)備：與3D打印機配合使用，能夠制作出彩色的3D打印模型作品，讓作品告別單調(diào)，變得更加生動美觀。
5、3D打印筆：3D打印筆非常適合低年級的學(xué)生以及剛開始接觸3D打印的學(xué)生，3D打印筆很好的詮釋了3D打印原理，有助于學(xué)生理解3D打印技術(shù)。學(xué)生用3D打印筆能夠像畫畫一樣畫出立體的作品，能夠培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力。
6、3D掃描儀：3D打印機是將數(shù)字文件變成實際物體，從虛擬到現(xiàn)實；而3D掃描儀是通過對實際物體的掃描得到該物體的數(shù)字模型文件，即從現(xiàn)實到虛擬，是3D打印的逆向過程。通過對實際物體掃描得到的數(shù)字模型文件，可以進行二次設(shè)計開發(fā)，豐富了創(chuàng)意設(shè)計的創(chuàng)作方法，能夠提高效率。
7、激光雕刻機：激光雕刻機也是一種數(shù)字化制作作品的方法，這里的激光雕刻機側(cè)重于二維平面內(nèi)的加工，但也能做一些板材的切割。學(xué)生輸入二維圖形文件，就能將二維圖形打印在板材、紙張、皮革等物體上，適合做創(chuàng)意圖案、產(chǎn)品logo等。
8、創(chuàng)客工具：創(chuàng)客工具包含常用的五金工具如：鉗子、錘子、螺絲刀等，也包含專用的3D打印工具以及常用的測量儀器儀表，學(xué)生進行動手實踐，離不開這些工具。對工具的使用，也是培養(yǎng)學(xué)生動手能力，增加生活常識，鍛煉解決問題的能力的一部分。
四、配套課程
緊跟教育部關(guān)于中小學(xué)實踐課程的要求與規(guī)定，我們開發(fā)了如下課程：
| 課程類別 | 課程名稱 | 課程概述 |
| 3D打印基礎(chǔ)課程 | 3D打印技術(shù)科普課程 | 讓學(xué)生了解3D打印技術(shù)，了解3D打印的種類；了解3D打印的整個流程；包含PPT，視頻，教案；約2-3課時； |
| 3D打印筆基礎(chǔ)課程 | 讓學(xué)生了解3D打印筆，并通過3D打印筆了解3D打印。包含PPT,視頻，教案；約1-2課時； | |
| 3D掃描基礎(chǔ)課程 | 讓學(xué)生了解3D掃描的原理和用途，了解逆向創(chuàng)作方法；包含PPT,視頻，教案；約1-2課時； | |
| 手工造物機基礎(chǔ)課程 | 讓學(xué)生了解真空成型的原理；了解手工造物機的用途；包含PPT,視頻，教案；約1-2課時； | |
| 3D打印中級課程 | 3D打印筆的使用方法和創(chuàng)作技巧 | 結(jié)合實際案例，指導(dǎo)學(xué)生使用3D打印筆創(chuàng)作作品。包含PPT,視頻，教案；約1-2課時； |
| 3D打印機的使用方法和注意事項 | 結(jié)合實際案例和機器，指導(dǎo)學(xué)生使用3D打印機。包含PPT,視頻，教案；約2課時； | |
| 3D建模課程 | 系統(tǒng)的講解3D建模的方法；包含PPT,教案；約8課時； | |
| 手工造物機的使用方法和注意事項 | 講解手工造物機的使用方法，原材料種類；讓學(xué)生學(xué)會使用，懂得怎樣使用；包含PPT,教案；視頻；約1-2課時； | |
| 3D打印實踐課程 | 3D打印制作個人圖章 | 通過制作個人印章，這一項目主題，讓學(xué)生自主完成設(shè)計建模和3D打印過程，使學(xué)生以實操的形式掌握這兩項技能；同時，印章是一個擁有傳統(tǒng)文化內(nèi)涵和個人屬性的物件，學(xué)生在這個過程中能夠了解印章文化，在制作屬于個人符號的印章時也會非常的有興趣。提供PPT |
| 3D打印演示活字印刷 | 活字印刷是中國的四大發(fā)明之一，是中國人民智慧的結(jié)晶。古代“活字”是由手工雕刻而成，技藝復(fù)雜。然而，科技發(fā)達的今天，借助3D打印技術(shù)我們能夠輕松的制作出活字，向?qū)W生展示這項文化技藝。學(xué)生在學(xué)習(xí)3D打印和3D設(shè)計的同時，也學(xué)習(xí)了我們的傳統(tǒng)文化。提供PPT和教案。 | |
| 設(shè)計與3D打印中國傳統(tǒng)木工榫卯結(jié)構(gòu) |
中國的木工榫卯結(jié)構(gòu)是古代中國的智慧結(jié)晶，是優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的一部分，是物理、幾何、數(shù)學(xué)、藝術(shù)的融合，通過軟件建模設(shè)計榫卯結(jié)構(gòu)，用3D打印的方式制作榫卯結(jié)構(gòu)，是傳統(tǒng)與現(xiàn)代的結(jié)合，也是3D技術(shù)的運用于實踐，也是學(xué)習(xí)了解傳統(tǒng)文件的一種方式。 提供PPT和教案。 |
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| 3D打印與手工造物相結(jié)合制作巧克力 | 讓學(xué)生自己設(shè)計一個圖案，然后用3D打印機打印出來，再用手工造物機制作成模具，利用模具來制作許多的巧克力或者糖果或者石膏制品；提供整個的PPT課件，和課程指導(dǎo)教案；2課時； |
五、相關(guān)的學(xué)生作品和客戶案例
3D打印筆作品圖
3D打印作品
手工造物作品
激光雕刻作品
創(chuàng)客教室客戶案例
發(fā)貨圖： 我們經(jīng)常還是很忙的
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